receptor

G-proteinkoblede receptorer, ofte forkortet GPCR, fra det engelske G-protein coupled receptor, er den største klasse af membranreceptorer og varierer meget i funktion. Fælles for disse receptorer er, at de går gennem cellemembranen syv gange, de har altså syv transmembrane domæner.

På indersiden af membranen er receptoren bundet til et såkaldt G-protein. Dette protein består af flere dele, kendt som subenheder, og en af subenhederne har bundet et lille molekyle kaldet guanosindifosfat (GDP) til sig. GDP indeholder to fosfatmolekyler. Ved binding af ligand til receptoren vil G-proteinet aktiveres og ændre form, subenhederne vil glide fra hinanden, og GDP vil blive udskiftet med guanosintrifosfat (GTP), som indeholder tre fosfatmolekyler. GTP har en højere energistatus end GDP.

Det aktiverede G-protein kan videre aktivere andre intracellulære proteiner og enzymer, hvilket resulterer i dannelsen af såkaldte sekundære budbringere. De kaldes sekundære, fordi man ser på liganden, der binder til receptoren, som den første (primære) budbringer. De sekundære budbringere videreformidler og forstærker signalet.

Signaleringen afsluttes ved, at et fosfatmolekyle på GTP spaltes af, og GDP dannes. Subenhederne til G-proteinet vil samles igen, og hele komplekset vil indtage samme form, som det havde, før liganden aktiverede receptoren, og den er klar til at aktiveres igen.

Enzymkoblede receptorer er membranreceptorer, der enten direkte eller indirekte har enzymatisk aktivitet. Enzymatisk aktivitet indebærer, at de for eksempel kan sammensætte eller spalte molekyler eller aktivere andre proteiner og enzymer.

Enzymkoblede receptorer kan have direkte enzymatisk aktivitet ved, at de for eksempel kan fosforylere andre proteiner inde i cellen. At fosforylere vil sige at fastgøre et fosfatmolekyle på et protein, og enzymer, der gør dette, kaldes kinaser. I de fleste tilfælde vil et protein eller et enzym gå over til en aktiv tilstand, hvis det bliver fosforyleret.

Indirekte enzymatisk aktivitet finder sted, når receptoren er forbundet med eller koblet til enzymer inde i cellen. Sådanne enzymer aktiveres, når receptoren binder en ligand og videreformidler signalet til et enzym inde i cellen.

Et eksempel på enzymkoblede receptorer er receptor tyrosin kinaser. Disse receptorer består af flere dele med bindingssted for ligand på ydersiden af cellen og en katalytisk (enzymatisk) del med kinaseaktivitet på indersiden af cellen. Ved binding af ligand vil subenhederne finde sammen og aktivere hinanden i en proces kaldet krydsfosforylering. Fosforyleringen sker på aminosyren tyrosin på begge subenheder, deraf navnet tyrosin kinaser. Disse fosforylerede tyrosiner danner derefter bindingssteder for andre intracellulære proteiner, som videre kan tilkalde eller aktivere proteiner for at fremkalde en respons.

Ligandstyrede ionkanaler er membranreceptorer, der ved binding af ligand åbner en kanal, som tillader passage af specifikke ioner ind eller ud af cellen. På denne måde kan cellen hurtigt ændre koncentrationen af et givet ion inde i cellen som respons på et signal. Sådanne kanaler kan for eksempel kun tillade passage af natrium-ioner (Na⁺) eller kun calcium-ioner (Ca²⁺). Hvilken retning ionerne passerer afhænger af koncentrationen af ionerne på indersiden og ydersiden af cellen. Ligandstyrede ionkanaler er såkaldte ionotrope receptorer og har en meget hurtig virkning på cellen.

Intracellulære receptorer er placeret inde i cellen. Disse binder gerne hydrofobe ligander, der frit kan passere cellemembranen, fx steroidhormonerne østrogen og testosteron. I mange tilfælde vil aktivering af sådanne receptorer gøre, at de flytter sig til cellekernen, hvor de kan regulere et eller flere gener i DNA-et. Dermed kan de også betragtes som transkriptionsfaktorer.

Det anslås at omkring 40-50 % af alle godkendte lægemidler fungerer ved at binde sig til receptorer og enten aktivere (agonister) eller blokere (antagonister) deres funktion.